精品解析：2025届广东省揭阳市揭阳一中高三下学期考前热身物理试卷

2024-2025学年度高三级考前热身考试物理科试题 满分100分，时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等，则（　　） A. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 C. 在a、c两点金原子核对α粒子的库仑力相同 D. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 2. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　） A. 泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B. 水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D. 温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热 3. 图为电吹风的简易电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。电源为的交流电，其频率为；理想变压器原、副线圈的匝数分别是和，小风扇的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A. 电吹风的触片位于位置时吹冷风 B. 电吹风的触片从位于位置调到位置时流经线圈的电流会减小 C. 变压器原副线圈的匝数比为 D. 小风扇正常工作时，流经小风扇的电流方向每秒改变50次 4. 图为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图，将鱼漂视为长为L的细圆柱体，其露出水面的长度恰好为。某次鱼咬钩时将鱼漂竖直往下拉到整个鱼漂刚好全部没入水面时松口，把鱼漂在水面处的运动视为简谐运动。已知鱼漂的质量为m，重力加速度为g，除鱼漂浮力和重力外不计其它作用力，下列说法正确的是（　　） A. 鱼漂在上浮过程中超重 B. 鱼漂做简谐运动的最大回复力为2mg C. 鱼漂做简谐运动的最大加速度为g D. 一个周期内，鱼漂做简谐运动通过的路程为4L 5. 如图所示，在相同高度处甲同学以速度将篮球斜向上抛出，乙同学将等质量的篮球以速度竖直向上抛出，到达最高点时恰被水平击中。两球均可视为质点，不计空气阻力，则（　　） A. 相遇时A、B两球的机械能相同 B. A球比B球抛出时刻要早 C. 抛球时两位同学对A、B两球做功大小相同 D. 从抛出到相遇A、B两球的动量的变化量相同 6. 两个带电质点、固定于轴上，所带电荷量的绝对值分别为、，质点位于坐标原点，质点的位置坐标为，轴上的区域内各点的电势随坐标变化的图像如图所示（取无穷远处电势为零），图像与轴交点的坐标为（未知），图像最低点的横坐标，则下列说法正确的是（　　） A. 质点可能带负电，质点可能带正电 B. C. 两个带电质点在位置产生的合场强为零 D. 若将一带正电的质点从处由静止释放，则该质点的动能将一直增大 7. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为、带电荷量为的小球从A点以速度沿直线运动，与轴负方向成角。在轴与之间的区域Ⅰ内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到上的点，与之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在点的速度大小为，重力加速度为，，，则下列结论错误的是（　　） A. 区域Ⅱ内匀强电场的场强大小 B. 区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小 C. 小球从做匀速直线运动，做匀加速直线运动 D. 区域Ⅰ内匀强电场的最小场强大小为，方向与轴正方向成角向上 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图所示，假设与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界，虚线球面外侧没有空气，返回舱从点无动力滑入大气层，然后经点从点“跳出”，再经点从点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回舱。点为轨迹最高点，离地面高，已知地球质量为，半径为，引力常量为。则返回舱（　　） A. 在点速度小于 B. 在点加速度小于 C. 虚线球面上、两点离地面高度相等，所以和大小相等 D. 返回舱从点到，势能减小，动能增大，机械能守恒 9. 如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（ ） A. 当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上 B. 当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上 C. 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 D. 分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上 10. 如图所示，静置于光滑水平面上两带电物体A、B质量为和，相距为。水平恒力作用在上，同时释放A、B，A、B会一起相对静止的向右运动。当恒力大小不变，仅方向改变作用在上，改变A、B的间距，也可使A、B一起相对静止的向左运动。则下列说法正确的是（　　） A. 两物体一定带异种电荷 B. 作用在上时，A、B间的库仑力大小为 C. 作用在上时，A、B间的库仑力大小为 D. 作用在上时，A、B间的距离为 三、非选择题（共54分） 11. 某实验小组设计如图所示装置来测量物块与木板间的动摩擦因数。木板固定在水平桌面上，点为木板右端处在地面的竖直投影点，倾斜轨道末端与木板平滑接触，当倾斜轨道末端固定于木板右端处时，使物块从倾斜轨道的某一高度处由静止释放，物块（可当成质点）最终落在水平地面的处，测出间的水平距离；向左平移倾斜轨道到木板的处固定，仍从倾斜轨道的处由静止释放，物块最终落在水平地面的处，测出间的水平距离； （1）要测出物块与木板间的动摩擦因数，还要测量的物理量有_____ A. 倾斜轨道的处到木板的高度 B. 倾斜轨道从处向左平移到处的距离 C. 木板到地面的高度 （2）物块与木板间的动摩擦因数用所测的物理量可表示为_____（用题中已知量的字母表示） （3）下列操作对减小测量的误差没有影响的是_____ A. 每次从倾斜轨道的处必须由静止释放 B. 重复多次实验，取落点的平均值来确定两落点的位置 C. 换用光滑的倾斜轨道 12. 某实验小组从某控制电路中得到两个热敏电阻，一个标记了PTC，另一个标记了NTC，如图甲所示。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为20.0Ω）的电流随其两端电压变化的规律。 A．电流表（满偏电流，内阻） B.电流表（量程，内阻约为） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.定值电阻 F.定值电阻 G.电源（电动势12V，内阻可忽略） H.单刀单掷开关、导线若干，单刀双掷开关一个 （1）为测定热敏电阻两端电压，该小组同学应该将______（填“”或“”）与定值电阻______（填“”或“”）串联。 （2）请在提供的器材中选择必需的器材，在图乙所示虚线框内将电路图补充完整并标出所用器材的符号______，热敏电阻两端的电压可以从零开始调节，且切换单刀双掷开关可以直接测量另外一个热敏电阻。 （3）该小组经过多次测量，读出电流表示数，电流表示数，处理实验的数据，分别画出PTC与NTC的图线，如图丙所示。 （4）该实验小组将两热敏电阻与某电池组连成如图丁所示的电路，所用电压表内阻极大，测得NTC型热敏电阻和PTC型热敏电阻两端的电压分别为和，则该电池组的内阻为______，电动势为______。（结果均保留3位有效数字） 13. 图1所示某种半圆柱形透明新材料的半径为，距圆心的弧形CD为光学传感器，可以探测光的强度。激光束由空气中沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，经AB面反射出来的光，由光学传感器CD探测到的光强随角度变化的情况如图2所示，图、图是由两种不同频率的激光束、分别单独射入时所得。若空气中的折射率与真空中相同，光在真空中的光速为，，，求： （1）这种新材料对激光束、的折射率之比； （2）激光束、从射入半圆柱形透明新材料到光学传感器CD接收到激光束信号的时间差值。 14. 某校科技兴趣小组设计了如左图所示运送货物的轨道。足够长且倾角为的斜面上固定沿斜面方向的两平行绝缘轨道，总质量为的绝缘货箱底部固定边长为正方形的金属框（图中只画出了金属框），货箱置于轨道上恰能静止。在货箱处于斜面顶端时，放入质量为的货物（可视货物为绝缘体），轻推货箱，货箱会滑到斜面底部，从而实现了货物的运送。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其它阻力。求： （1）货箱与轨道间的动摩擦因数；放入货物后在货箱下滑到底端的过程中所受摩擦力的大小。 （2）货箱处于底端时，在轨道所在的空间加上方向交替改变的磁场，其方向都与斜面垂直，磁感应强度均为，各磁场沿轨道方向的宽度均为，如右图所示。已知金属框的总电阻为，当放入质量仍为的货物后，让所有磁场同时沿轨道方向沿斜面向上以速度做匀速运动时，货箱就会沿轨道运行到斜面顶端。求：货箱刚开始运动时的加速度和货箱在斜面轨道上运行的最大速度。 15. 建筑工地上有一种老式打桩机，如左图所示，它通过类似于柴油机压缩可燃气体做功和撞击，一点点把混凝土柱子打入土壤。将打桩机工作的过程简化成如右图所示的模型，物体为打桩机上方的重锤、物体为下方置于水平地面上的混凝土柱子，的下端是汽缸，的上端是活塞（其长度可忽略不计），A、B中心在同一竖直线上。A从静止释放后自由下落，活塞恰好能进入汽缸并瞬间压缩内部气体，使A、B发生碰撞后立刻向汽缸内喷射燃油并点火使之爆燃做功，将内能转化成A、B的机械能，转化效率为，这一过程A、B相互作用的时间极短。第一次爆燃后，恰好返回到了初始位置，下次碰撞前物体已经停止运动。已知的质量为，B的质量为，初始时与间的高度差为，混凝土柱子长度为（不计初始处于地面下的深度）。已知进入地面后所受的阻力与进入地面的深度满足。不计空气阻力，不计压缩气体时对气体做功和喷射燃油时做功。其中。 （1）求第一次爆燃产生的内能和爆燃后瞬间混凝土柱子的速率； （2）在第二次碰撞前混凝土柱子停止运动时进入地面的深度； （3）如果第一次爆燃后不再喷射燃油，在第二次碰撞后的足够长时间里混凝土柱子进入地面的最大深度（保留3位有效数字）；如果每次碰撞后都喷射燃油，并且爆燃转化的机械能相同，要使混凝土柱子全部进入地面，求需要爆燃的最少次数（不喷射燃油时、相互碰撞不计其能量的损失）； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高三级考前热身考试物理科试题 满分100分，时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等，则（　　） A. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 C. 在a、c两点金原子核对α粒子的库仑力相同 D. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据α粒子散射现象可知，大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，故A错误； B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故B错误； C．库仑力是矢量，虽大小相等，但其方向不同，故C错误； D．粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知，α粒子从a经过b运动到c的过程中电场力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 2. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　） A. 泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B. 水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D. 温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都越大，分子动能遵循统计规律，存在动能大小的分布，故A错误； B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散，扩散现象是分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这不是布朗运动现象，故B错误； C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯内气体做等容变化，根据查理定律（p是压强，T是温度，C是常量 ） 可知温度降低，气体压强减小，外界大气压大于杯内气体压强，产生向下的压力差，而不是因为杯盖与杯子间的分子引力作用，故C错误； D．温度降低，根据理想气体状态方程和气体压强的微观解释，气体分子的平均动能减小，撞击单位面积器壁的平均作用力变小；同时，理想气体温度降低，内能减小，即，体积不变，（气体不对外做功，外界也不对气体做功 ），根据热力学第一定律 可得 即气体对外界放热，故D正确。 故选D。 3. 图为电吹风的简易电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。电源为的交流电，其频率为；理想变压器原、副线圈的匝数分别是和，小风扇的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A. 电吹风的触片位于位置时吹冷风 B. 电吹风的触片从位于位置调到位置时流经线圈的电流会减小 C. 变压器原副线圈的匝数比为 D. 小风扇正常工作时，流经小风扇的电流方向每秒改变50次 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，触片位于位置时，电吹风吹热风，触片位于位置时，电吹风处于停机状态，故A错误； B．风扇与电热丝是并联关系，电压不变，电流不变，故B错误； C．由变压器电压与匝数的关系可知，其中， 解得 ，故C正确； D．原副线圈的频率不变，为，所以流经电风扇的电流方向每秒要改变100次，故D错误。 故选C。 4. 图为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图，将鱼漂视为长为L的细圆柱体，其露出水面的长度恰好为。某次鱼咬钩时将鱼漂竖直往下拉到整个鱼漂刚好全部没入水面时松口，把鱼漂在水面处的运动视为简谐运动。已知鱼漂的质量为m，重力加速度为g，除鱼漂浮力和重力外不计其它作用力，下列说法正确的是（　　） A. 鱼漂在上浮过程中超重 B. 鱼漂做简谐运动的最大回复力为2mg C. 鱼漂做简谐运动的最大加速度为g D. 一个周期内，鱼漂做简谐运动通过的路程为4L 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，鱼漂在上升过程中，鱼漂先加速上浮，后减速上浮，所以鱼漂在上升过程中先超重后失重，故A错误； B．鱼漂静止时，鱼漂浸泡在水中的部分的长度为总长度的一半，即所受浮力等于重力。当刚好全部没入水中时，浮力等于2倍的重力，而回复力为鱼漂所受的合力，所以最大回复力等于重力，故B错误； C．由牛顿第二定律，得到其最大加速度为g，故C正确； D．鱼漂做简谐运动的振幅为，在一个周期内其通过的路程应为x=4A=2L，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在相同高度处甲同学以速度将篮球斜向上抛出，乙同学将等质量的篮球以速度竖直向上抛出，到达最高点时恰被水平击中。两球均可视为质点，不计空气阻力，则（　　） A. 相遇时A、B两球的机械能相同 B. A球比B球抛出时刻要早 C. 抛球时两位同学对A、B两球做功大小相同 D. 从抛出到相遇A、B两球的动量的变化量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．相遇时A、B两篮球重力势能相等，A球具有水平方向的速度，速度不为零，B球的速度为零，A、B两篮球的动能不同，故相遇时A、B两球的机械能不同，故A错误； B．因A、B两篮球在最高点竖直方向速度都为零，且高度也相同，则竖直方向的初速度也相同，在空中运动的时间相同，所以同时抛出，故B错误； C．因A篮球有水平方向初速度，所以两位同学抛球的初速度不同，篮球A、B质量相等，根据动能定理可知，两位同学抛球时对A、B做功不同，故C错误； D．两篮球加速度都为重力加速度，且两球运动时间也相同，则速度变化量为，可知从抛出到相遇A、B两球的速度变化量大小、方向均相同，根据可知从抛出到相遇A、B两球的动量的变化量相同，故D正确。 故选D。 6. 两个带电质点、固定于轴上，所带电荷量的绝对值分别为、，质点位于坐标原点，质点的位置坐标为，轴上的区域内各点的电势随坐标变化的图像如图所示（取无穷远处电势为零），图像与轴交点的坐标为（未知），图像最低点的横坐标，则下列说法正确的是（　　） A. 质点可能带负电，质点可能带正电 B. C. 两个带电质点在位置产生的合场强为零 D. 若将一带正电的质点从处由静止释放，则该质点的动能将一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由图知，当时，电势，说明质点一定带正电荷，图像的斜率等于场强，则点合场强为零，说明两个点电荷一定是一正一负，故AC错误； B．在，根据点电荷场强公式可知，则，故B正确； D．处场强沿轴正方向，若将一带正电的质点从处由静止释放，则该质点将沿轴正方向运动，由图像可知，电势先减小后增大，质点的电势能先减小后增大，所以质点的动能将先增大后减小，故D错误； 故选B。 7. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为、带电荷量为的小球从A点以速度沿直线运动，与轴负方向成角。在轴与之间的区域Ⅰ内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到上的点，与之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在点的速度大小为，重力加速度为，，，则下列结论错误的是（　　） A. 区域Ⅱ内匀强电场的场强大小 B. 区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小 C. 小球从做匀速直线运动，做匀加速直线运动 D. 区域Ⅰ内匀强电场的最小场强大小为，方向与轴正方向成角向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动，所以 解得 故A正确，不符合题意； B．因为小球恰好不从右边界穿出，小球运动轨迹如图所示 由几何关系得 由洛伦兹力提供向心力知 解得 故B错误，符合题意； CD．带电小球在第二象限内受重力、电场力和洛伦兹力做直线运动，三力满足如图所示关系 所以小球从只能做匀速直线运动。 区域Ⅰ中O→C小球做直线运动，电场强度最小，受力如图所示（电场力方向与速度方向垂直） 所以小球做匀加速直线运动，由图知 解得 方向与x轴正方向成53°角向上。故CD正确，不符合题意。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图所示，假设与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界，虚线球面外侧没有空气，返回舱从点无动力滑入大气层，然后经点从点“跳出”，再经点从点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回舱。点为轨迹最高点，离地面高，已知地球质量为，半径为，引力常量为。则返回舱（　　） A. 在点速度小于 B. 在点加速度小于 C. 虚线球面上、两点离地面高度相等，所以和大小相等 D. 返回舱从点到，势能减小，动能增大，机械能守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，由图可知，在点，万有引力大于向心力，根据牛顿第二定律有 解得，故A正确； B．根据牛顿第二定律 解得，故B错误； C．根据题意可知，从到的过程中没有空气阻力，只有引力做功，机械能守恒，、两点离地面高度相等，则在、两点动能相等，即，故C正确； D．根据题意可知，由a点到b点，引力做正功，势能减小，动能增大，因存在空气阻力，机械能会减少，不守恒，故D错误。 故选AC。 9. 如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（ ） A. 当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上 B. 当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上 C. 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 D. 分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上 【答案】A 【解析】 【详解】微粒从M到N运动时间 ，对应N筒转过角度 ，即如果以v1射出时，转过角度： ，如果以v2射出时，转过角度： ，只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，即当 时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，D错误；若相差2π的整数倍，则落在一处，即当 时（n为正整数），分子落在同一个狭条上．故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误．故选A 点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置． 10. 如图所示，静置于光滑水平面上两带电物体A、B质量为和，相距为。水平恒力作用在上，同时释放A、B，A、B会一起相对静止的向右运动。当恒力大小不变，仅方向改变作用在上，改变A、B的间距，也可使A、B一起相对静止的向左运动。则下列说法正确的是（　　） A. 两物体一定带异种电荷 B. 作用在上时，A、B间的库仑力大小为 C. 作用在上时，A、B间的库仑力大小为 D. 作用在上时，A、B间的距离为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．因B随A一起向右运动，可知A、B间的库仑力为引力，A、B一定带异种电荷，故A正确 B．对A、B构成的整体进行分析，由牛顿第二定律有 对进行分析有 解得，故B正确； C．恒力作用在B上，对进行分析有 解得，故C错误； D．由库仑力公式有， 结合上述解得，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题（共54分） 11. 某实验小组设计如图所示装置来测量物块与木板间的动摩擦因数。木板固定在水平桌面上，点为木板右端处在地面的竖直投影点，倾斜轨道末端与木板平滑接触，当倾斜轨道末端固定于木板右端处时，使物块从倾斜轨道的某一高度处由静止释放，物块（可当成质点）最终落在水平地面的处，测出间的水平距离；向左平移倾斜轨道到木板的处固定，仍从倾斜轨道的处由静止释放，物块最终落在水平地面的处，测出间的水平距离； （1）要测出物块与木板间的动摩擦因数，还要测量的物理量有_____ A. 倾斜轨道的处到木板的高度 B. 倾斜轨道从处向左平移到处的距离 C. 木板到地面的高度 （2）物块与木板间的动摩擦因数用所测的物理量可表示为_____（用题中已知量的字母表示） （3）下列操作对减小测量的误差没有影响的是_____ A. 每次从倾斜轨道的处必须由静止释放 B. 重复多次实验，取落点的平均值来确定两落点的位置 C. 换用光滑的倾斜轨道 【答案】（1）BC （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 平抛运动时，有， 得 落到M点时 落到N点时 从滑到，由动能定理可得 联立解得 则要测量的物理量为：倾斜轨道从处向左平移到处的距离以及木板到地面的高度，故选BC。 【小问2详解】 由以上分析可知，物块与木板间的动摩擦因数用所测的物理量可表示为 【小问3详解】 AC．无论斜面光滑与否，只要从同一高度由静止释放，则物体到达斜面底端的速度大小都相同，所以C符合题意，A不符合题意。 B．多次测量可减小偶然误差，B不符合题意。 故选C。 12. 某实验小组从某控制电路中得到两个热敏电阻，一个标记了PTC，另一个标记了NTC，如图甲所示。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为20.0Ω）的电流随其两端电压变化的规律。 A．电流表（满偏电流，内阻） B.电流表（量程，内阻约为） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.定值电阻 F.定值电阻 G.电源（电动势12V，内阻可忽略） H.单刀单掷开关、导线若干，单刀双掷开关一个 （1）为测定热敏电阻两端电压，该小组同学应该将______（填“”或“”）与定值电阻______（填“”或“”）串联。 （2）请在提供的器材中选择必需的器材，在图乙所示虚线框内将电路图补充完整并标出所用器材的符号______，热敏电阻两端的电压可以从零开始调节，且切换单刀双掷开关可以直接测量另外一个热敏电阻。 （3）该小组经过多次测量，读出电流表示数，电流表示数，处理实验的数据，分别画出PTC与NTC的图线，如图丙所示。 （4）该实验小组将两热敏电阻与某电池组连成如图丁所示的电路，所用电压表内阻极大，测得NTC型热敏电阻和PTC型热敏电阻两端的电压分别为和，则该电池组的内阻为______，电动势为______。（结果均保留3位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. 见解析 ④. 13.9 ⑤. 9.00 【解析】 【详解】[1][2]器材中没有电压表，由于电源电动势为，可知应用已知内阻的电流表与定值电阻串联改装成量程为10V的电压表。 [3]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器，由于热敏电阻的阻值远小于改装的电压表内阻，且改装电压表内阻已知，所以电流表应接在测量电流的干路上，作出电路图如图所示 [4][5]由图得NTC型热敏电阻两端电压为时，通过电源的电流为 PTC型热敏电阻两端电压为时，通过电源的电流为 根据闭合电流欧姆定律有， 联立解得， 13. 图1所示某种半圆柱形透明新材料的半径为，距圆心的弧形CD为光学传感器，可以探测光的强度。激光束由空气中沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，经AB面反射出来的光，由光学传感器CD探测到的光强随角度变化的情况如图2所示，图、图是由两种不同频率的激光束、分别单独射入时所得。若空气中的折射率与真空中相同，光在真空中的光速为，，，求： （1）这种新材料对激光束、的折射率之比； （2）激光束、从射入半圆柱形透明新材料到光学传感器CD接收到激光束信号的时间差值。 【答案】（1）0.625 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图知，对激光束，当时发生全反射，则 对激光束，当时发生全反射，则 则新材料对激光束、的折射率之比为 【小问2详解】 在介质中激光束的速度为 在介质中激光束的速度为 在空气中的速度均为，而在介质中通过的路程都为，则通过的时间差为 解得 14. 某校科技兴趣小组设计了如左图所示运送货物的轨道。足够长且倾角为的斜面上固定沿斜面方向的两平行绝缘轨道，总质量为的绝缘货箱底部固定边长为正方形的金属框（图中只画出了金属框），货箱置于轨道上恰能静止。在货箱处于斜面顶端时，放入质量为的货物（可视货物为绝缘体），轻推货箱，货箱会滑到斜面底部，从而实现了货物的运送。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其它阻力。求： （1）货箱与轨道间的动摩擦因数；放入货物后在货箱下滑到底端的过程中所受摩擦力的大小。 （2）货箱处于底端时，在轨道所在的空间加上方向交替改变的磁场，其方向都与斜面垂直，磁感应强度均为，各磁场沿轨道方向的宽度均为，如右图所示。已知金属框的总电阻为，当放入质量仍为的货物后，让所有磁场同时沿轨道方向沿斜面向上以速度做匀速运动时，货箱就会沿轨道运行到斜面顶端。求：货箱刚开始运动时的加速度和货箱在斜面轨道上运行的最大速度。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 在货箱在轨道上恰能静止，则有 解得 放入质量为的货物后，下滑过程所受摩擦力的大小 解得 【小问2详解】 刚开始运动时，产生的电动势为 电流为 所受安培力大小为 根据牛顿第二定律可得 联立解得 设最大速度为，此时有，， 此时货箱合力为零，根据平衡条件可得 联立解得 15. 建筑工地上有一种老式打桩机，如左图所示，它通过类似于柴油机压缩可燃气体做功和撞击，一点点把混凝土柱子打入土壤。将打桩机工作的过程简化成如右图所示的模型，物体为打桩机上方的重锤、物体为下方置于水平地面上的混凝土柱子，的下端是汽缸，的上端是活塞（其长度可忽略不计），A、B中心在同一竖直线上。A从静止释放后自由下落，活塞恰好能进入汽缸并瞬间压缩内部气体，使A、B发生碰撞后立刻向汽缸内喷射燃油并点火使之爆燃做功，将内能转化成A、B的机械能，转化效率为，这一过程A、B相互作用的时间极短。第一次爆燃后，恰好返回到了初始位置，下次碰撞前物体已经停止运动。已知的质量为，B的质量为，初始时与间的高度差为，混凝土柱子长度为（不计初始处于地面下的深度）。已知进入地面后所受的阻力与进入地面的深度满足。不计空气阻力，不计压缩气体时对气体做功和喷射燃油时做功。其中。 （1）求第一次爆燃产生的内能和爆燃后瞬间混凝土柱子的速率； （2）在第二次碰撞前混凝土柱子停止运动时进入地面的深度； （3）如果第一次爆燃后不再喷射燃油，在第二次碰撞后的足够长时间里混凝土柱子进入地面的最大深度（保留3位有效数字）；如果每次碰撞后都喷射燃油，并且爆燃转化的机械能相同，要使混凝土柱子全部进入地面，求需要爆燃的最少次数（不喷射燃油时、相互碰撞不计其能量的损失）； 【答案】（1）， （2） （3），次 【解析】 【小问1详解】 第一次碰撞前，对进行分析，由动能定理有 解得 、碰撞瞬间由动量守恒有 由能量守恒有 因为回到初始点，所以有 解得， 【小问2详解】 第一次爆燃后到下次碰撞前，物体向下做减速运动直到停止，设下移的深度为，因物体所受阻力与进入地面的深度成正比，则平均作用力做功表示克服阻力做的功，由动能定理有 解得 【小问3详解】 如果只喷射一次，假设始终未全部进入地面，对整个过程，设滑动的总距离为，由能量守恒有 舍去负值解得 则假设成立。第二次碰撞后直到最终停止，进入地面的最大深度约为，设喷射次恰好使全部进入地面，即进入地面的深度为，由能量守恒有 解得 所以最少需要爆燃19次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $